Практика показує, що в багатьох випадках, коли потрібно отримати глибоке і плавне регулювання швидкості, застосовують електроприводи постійного струму. Використання таких двигунів дає вигідне співвідношення загальної вартості електроприводу і його функціональних характеристик, оскільки саме двигуни постійного струму дозволяють більш простими засобами здійснити якісне регулювання швидкості. Однак при використанні двигунів постійного струму необхідно перетворювати змінний струм в постійний. Це перетворення завжди пов'язане з втратами енергії і збільшенням капітальних витрат на перетворювальну установку. Тому в ряді регульованих установок застосовують двигуни змінного струму, більш прості, дешеві, надійні і економічні в експлуатації.
Найчастіше застосовуються асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором, рідше асинхронні двигуни з контактними кільцями, іноді колекторні двигуни змінного струму.
Синхронні двигуни широко використовуються в промислових установках середньої і великої потужності, що не вимагають регулювання швидкості обертання. Хоча принципово є можливість регулювання швидкості обертання синхронних електродвигунів зміною частоти, однак, як правило, синхронні двигуни повинні бути віднесені до числа нерегульованих.
Найбільше застосування отримали наступні способи регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна:
а) введенням опору в ланцюг ротора;
б) зміною числа пар полюсів;
в) зміною частоти напруги живлення;
г) каскадним включенням асинхронного двигуна з іншими машинами або вентильними перетворювачами.
Для цілей регулювання швидкості, крім згаданих, можуть бути використані деякі специфічні методи включення електричних двигунів: імпульсне регулювання, регулювання за допомогою дроселів насичення і інші.
Введення опору в ланцюг ротора (реостатне регулювання) дозволяє, як і у двигунів постійного струму, регулювати швидкість обертання двигуна. Плавність регулювання залежить від числа ступенів включається опору. Регулювання здійснюється вниз від основної швидкості, причому краще використання двигуна досягається при регулюванні з постійним моментом. Діапазон регулювання непостійний і залежить від навантаження. Жорсткість характеристик значно зменшується в міру зниження швидкості, що обмежує діапазон регулювання до (2 ÷ 3). 1. Недоліком цього способу регулювання є також значні втрати енергії.
Більш сприятливим щодо втрат енергії є реостатне регулювання швидкості при вентиляторному моменті навантаження, коли потужність, що підводиться значно зменшується в міру зниження швидкості. Тому такий спосіб регулювання знаходить більш широке застосування в приводах з вентиляторним моментом навантаження, а також в механізмах з повторно-короткочасним режимом роботи, як, наприклад, в кранових пристроях.
Синхронна кутова швидкість асинхронного електродвигуна залежить від частоти f1 напруги живлення і від числа пар полюсів статора p:
Тому числом пар полюсів можна регулювати швидкість обертання двигуна.
У двигунів з перемиканням числа полюсів обмотка кожної фази полягає зазвичай з двох однакових частин, в одній з яких змінюється напрямок струму шляхом перемикання цих частин з послідовного на паралельне з'єднання. Таке перемикання (рис. 7.1) призводить до зменшення числа полюсів вдвічі і, отже, до збільшення вдвічі синхронної швидкості машини.
Практично приєднання обмоток проводиться перемиканням обмотки статора за схемою, приведеною на малюнку 7.2, де здійснений перехід від одиночної зірки до подвійної, або за схемою, де вироблено перемикання з трикутника на подвійну зірку.
Крім двошвидкісних двигунів, застосовуються трёхскоростние двигуни, які мають додатково ще одну не перемикайтеся обмотку, а також чотиришвидкісна двигуни, в статорі яких зазвичай закладається дві незалежні обмотки на різні числа полюсів, кожна з яких перемикається по одній із зазначених вище схем.
Двигуни з перемиканням полюсів виконують з короткозамкненим ротором.
Регулювання швидкості обертання перемиканням полюсів є не плавним, а ступінчастим. Разом з тим розглянутий спосіб регулювання є досить економічним і відрізняється механічними характеристиками, що володіють великою жорсткістю.
Завдяки своїм перевагам двигуни з перемиканням полюсів знаходять широке застосування там, де не потрібно плавного регулювання швидкості, наприклад в деяких металорізальних верстатах з метою зменшення кількості механічних передач. Вони застосовуються також для вентиляторів, насосів, елеваторів в цементній, нафтової та інших галузях промисловості.